EP1834659B1 - Inhalationstherapiegeräte-kompressor - Google Patents

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EP1834659B1
EP1834659B1 EP07005467A EP07005467A EP1834659B1 EP 1834659 B1 EP1834659 B1 EP 1834659B1 EP 07005467 A EP07005467 A EP 07005467A EP 07005467 A EP07005467 A EP 07005467A EP 1834659 B1 EP1834659 B1 EP 1834659B1
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EP
European Patent Office
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gas
inhalation therapy
therapy device
charactarised
compressor according
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EP07005467A
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EP1834659A1 (de
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Andreas Boehm
Martin Luber
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PARI GmbH Spezialisten fuer Effektive Inhalation
PARI GmbH
Original Assignee
PARI GmbH Spezialisten fuer Effektive Inhalation
PARI GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B45/00—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids
    • F04B45/04—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B45/041—Pumps or pumping installations having flexible working members and specially adapted for elastic fluids having plate-like flexible members, e.g. diaphragms double acting plate-like flexible pumping member
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/06—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes of the injector type
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/0057—Pumps therefor
    • A61M16/0063—Compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/023—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms double acting plate-like flexible member

Definitions

  • the invention relates to a compressor for inhalation therapy devices, in which by means of a gas supplied under pressure, usually by means of compressed air, a therapeutically active fluid is nebulized.
  • EP 0 170 715 A Inhalation therapy devices of this type for the atomization of the fluid have a pressure-medium-operated nebulizer nozzle to which the pressure medium and the fluid are supplied. It describes EP 0 170 715 A a nebulizer device in which the patient inhales the generated aerosol through a mouthpiece. In addition, it is known to supply the generated aerosol directly to the nose of a patient for treatment of the nasal cavity, wherein DE 102 39 321 B In addition, it describes to superimpose additional pressure fluctuations generated by the pressure medium and extending through the nose Aerosolgrundströmung to achieve penetration of the aerosol into the paranasal sinuses or support.
  • compressors For this purpose, two compressors are required, namely a compressor for the generation of compressed air and a compressor for generating the pressure fluctuations. Both compressors work together in such a way that with the help of the a nebulizing nozzle comprehensive inhalation therapy device a basic aerosol flow is generated with superimposed pressure fluctuations.
  • Compressors are commonly used in inhalation therapy devices with nebulizer nozzle electromotively driven piston or diaphragm compressors, as used for example in DE 199 27 528 or in DE 102 39 321 B are described. From the patent CH 281 847 A is an air pump for nebulizers of medicines known.
  • the invention aims to further reduce the effort in the above-described area and to provide a compressor which is compact and economical to produce on the one hand and on the other hand both a compressed gas flow for nebulization of a therapeutically effective fluid and pressure fluctuations produced are that can be superimposed on an aerosol flow generated by the pressure gas flow.
  • the compressor must be interpretable for therapeutic use.
  • the compressor has two separate compression chambers, one of which serves to generate the continuous stream of pressure medium for generating a main aerosol flow, while the other is used to generate the pressure fluctuations.
  • the common compression device for example a piston, is oscillatingly moved by a drive, so that a gas is conveyed through the first compression space and pressure fluctuations are impressed on the second compression space of a gas volume.
  • the drive is arranged according to the invention in a compression space, whereby the invention advantageously makes use of the available volume of space which is necessarily occupied by the compressor.
  • the drive according to the invention accommodated in the compression space which is used for the generation of pressure fluctuations.
  • This design is advantageous because of the compression space used to generate the continuous flow of pressure medium serves, must be designed particularly tight due to the comparatively high pressures and flow rates.
  • the arrangement of the drive in the compression space is possible through which the pressure medium flow is promoted, if a corresponding tightness at openings and bushings, for example, the implementation of the shaft of the electric motor, guaranteed.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the inhalation therapy device compressor according to the invention.
  • the compressor comprises a first compression space 1, which is enclosed by a housing 100 of the compressor.
  • a compression device 4 is provided in the form of a piston, which is provided at its outer periphery to the housing 100 with a seal 101, for example made of Teflon, and the first compression space 1 in the housing 100 closes.
  • the in FIG. 1 The compressor according to the invention further comprises a gas inlet device 2, which allows a gas, for example ambient air, to flow into the first compression space and prevent the gas from flowing out of the first compression space.
  • the gas inlet device 2 has an inlet valve, which will be described in more detail below.
  • a gas outlet device 3 is provided with respect to the first compression space 1, which allows the gas to flow out of the first compression space and prevents the first gas from flowing into the first compression space 1.
  • the gas inlet device 3 to an inlet valve, which will be described in more detail below.
  • a drive is provided, from the in FIG. 1 a movement device 7 in the form of a connecting rod 7a and an eccentric disc 7b is shown.
  • the eccentric disc 7b is driven by an electric motor (not shown), so that the rotational movement of the eccentric disc 7b causes the connecting rod to reciprocate the piston 4 in a pendulum motion.
  • the connecting rod may be fixedly mounted on the piston 4, when the caused by the interaction of the connecting rod 7a with the eccentric disc 7b tilting of the piston 4 in the housing 100 is compensated by the seal 101. Otherwise, the connecting rod may also be movably mounted on the piston, in which case the seal 101 preferably ensures a secure guidance of the piston 4 in the housing 100.
  • the movement device 7 is in the in FIG. 1 embodiment shown arranged in a second compression space 5, which is also formed by the housing 100 and completed by the piston 4.
  • the movement device 4 here the piston, separates the housing 100 of the compressor according to the invention into a first compression chamber and a second compression chamber, the compression device 4 acting on the gas volume of both compression chambers when it is moved by the movement device 7.
  • a gas passage opening 6 is provided according to the invention, from which a second gas, which may also be air, through the gas passage opening 6 from the second compression space 5 can flow out when the piston 4 reduces the second compression space, and can flow into the second compression chamber 5 when the piston 4 increases the second compression space.
  • a second gas which may also be air
  • the gas volume in the second compression chamber 5 and an optionally connected to the second compression chamber 5 gas volume which will be explained in more detail below, pressure fluctuations are impressed when the piston 4 according to the double arrows in FIG. 1 moved back and forth.
  • FIG. 1 shown used on the one hand to generate a pressure medium flow for the generation of an aerosol and on the other hand to provide pressure fluctuations in a gas volume, which can be superimposed on a main aerosol flow, which is generated by means of the continuous pressure medium flow.
  • the gas outlet device 3 preferably has a connection pipe 3a, so that, for example, a hose line can be connected to a nebulizer nozzle in an inhalation therapy device.
  • a connection piece 6a for a hose line is advantageously provided at the gas passage opening 6 of the second compression chamber 5, with which the pressure fluctuations are brought to the inhalation therapy device to be superimposed there the aerosol flow.
  • a compact compressor which provides the two desired pressure medium sources in a structural unit.
  • a single electric motor (not is shown) is required to drive the two compressor devices, taking advantage of the fact that the electric motor can drive the piston 4 of the compressor according to the invention with a frequency are generated by the pressure fluctuations in each therapeutically desired frequency range.
  • a sufficient flow of pressure medium with the aid of the first compression space and the gas inlet and - outlet 2 and 3 is generated.
  • a suitable matching of the materials of the connecting rod 7a and the eccentric disc 7b can be achieved that a low-friction and thus low-loss operation is possible without contaminating abrasives or lubricants are present in the compression space, which receives the movement device according to the invention. This is necessary because the pressure fluctuations caused in the compression space are impressed on an aerosol flow which is supplied to a patient for therapeutic purposes. Contamination must therefore be avoided in any case.
  • Suitable materials for the connecting rod are various plastics.
  • a suitable material for the eccentric disc is zinc.
  • FIG. 2 is shown a further embodiment of a compressor for inhalation therapy devices according to the invention, which substantially corresponds to the first embodiment, so that reference is made to the above description of the first embodiment.
  • a gas inlet device 8 is provided in the second embodiment, which allows controlled, the second gas, for example ambient air, penetrates into the second compression chamber 5, if it is at the pressure-variable gas volume to drains or
  • Losses comes.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of a compressor according to the invention, which substantially corresponds to the construction of the first embodiment, so that in the above description with regard to FIG. 1 Reference is made.
  • the same reference numerals have been used.
  • a diaphragm is provided which is fixed to the housing and divides the housing 100 into the first and second compression spaces 1 and 5, respectively.
  • the membrane is clamped between two discs 7c and 7d, which can be considered as part of the movement means 7. Are the two discs 7c and 7d through the connecting rod 7a corresponding to the double arrows in FIG.
  • the diaphragm is also deflected out of its rest position so that the compression and expansion movements with respect to the first compression chamber 1 and the second compression chamber 5 occur.
  • the operation of the third embodiment fully corresponds to the first embodiment, so that reference is again made in terms of operation on the descriptions in connection with the first embodiment.
  • gas inlet device 8 which was described in connection with the second embodiment, can be provided in a compressor according to the third embodiment.
  • FIG. 4 a fourth embodiment of a compressor according to the invention is shown, which substantially corresponds to the structure of the second embodiment, so that in the above description with respect to FIG. 2 Reference is made.
  • the gas inlet device 8 comprises a connection 8a for a hose line, so that a therapeutically or diagnostically effective gas can be supplied to the second compression chamber 5 as the second gas.
  • the therapeutically or diagnostically effective gas passes through the gas inlet device 8 in a controlled manner, for example, only from a certain pressure, which can be accomplished by an already mentioned biased gas inlet valve.
  • the gas inlet device 2 also a hose can be connected, which supplies a therapeutically or diagnostically effective gas or gas-air mixture, with the aid of the compressor according to the invention as a continuous flow of pressure medium at the connecting piece of the gas outlet. 3 provided.
  • the gas inlet device 2 comprises, for example, a connecting piece 2a.
  • an inlet valve is shown which is suitable for the arrangement in the gas inlet device 2 an inhalation therapy device compressor according to the invention is suitable.
  • the inlet valve shown by way of example comprises a valve element 20 which is fastened with respect to a valve seat 21 with a fastening device 22 such that it can only detach from the valve seat 21 at its free end 20a if the first gas, for example ambient air or the above-mentioned gas Air mixture, the gas inlet device flows. This happens when the compression device 4 of the compressor according to the invention generates a negative pressure in the first compression chamber 1.
  • FIG. 6 As a counterpart to the in FIG. 5 shown inlet valve is in FIG. 6 an outlet valve, which is provided in the gas outlet device 3 of the compressor according to the invention and which comprises a valve element 30, which bears against a valve seat 31 and is held by a fastening 32. If the compression device 4 in the compression chamber 1 generates an overpressure, the free end 30 a of the valve element 30 of the outlet valve is lifted off the valve seat 31, so that the compressed gas or gas-air mixture can exit through the gas outlet device 3.
  • FIG. 7 For example, there is shown a biased inlet valve provided in the gas inlet means 8 which may be provided with respect to the second compression chamber 5 in a compressor according to the invention.
  • the valve element 80 has a curved circular basic shape and is fixed with respect to a valve seat 81 by means of a fastening pin 82.
  • the second gas flows, For example, air or the above-mentioned gas-air mixture in the second compression chamber 5 after.
  • the movement device 7, which is arranged in the described four embodiments in the second compression chamber 5, are arranged in the first compression space 1, provided that the first compression space is made sufficiently dense. It should be noted that the achieved pressures and delivery volumes are much higher in comparison with the second compression space, so that the sealing of the first compression space other, higher demands are made, as to the tightness of the second compression chamber. However, if the tightness is ensured by suitable technical measures known to the person skilled in the art, nothing stands in the way of the arrangement of the movement device in the first compression space.
  • a compressor according to the invention can be used not only in conjunction with inhalation therapy devices having a nebulizer nozzle, but also with other nebulizers, such as membrane nebulizers, such as in EP 1 304 130 A is described.
  • the continuous flow of pressurized fluid is not used to generate the aerosol, but rather to produce a basic aerosol flow in which the aerosol generated by the membrane or ultrasonic nebuliser is mixed into the fluid flow.
  • the pressure fluctuations generated by means of the compressor according to the invention are then impressed on the basic aerosol flow thus generated.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kompressor für Inhalationstherapiegeräte, bei denen mit Hilfe eines unter Druck zugeführten Gases, in der Regel mit Hilfe von Druckluft, ein therapeutisch wirksames Fluid vernebelt wird.
  • Wie beispielsweise in EP 0 170 715 A beschrieben, verfügen Inhalationstherapiegeräte dieser Art für die Vernebelung des Fluids über eine druckmittelbetriebene Verneblerdüse, der das Druckmittel und das Fluid zugeführt wird. Dabei beschreibt EP 0 170 715 A eine Zerstäubervorrichtung, bei der der Patient das erzeugte Aerosol über ein Mundstück einatmet. Daneben ist bekannt, für eine Behandlung der Nasenhöhle das erzeugte Aerosol direkt der Nase eines Patienten zuzuführen, wobei DE 102 39 321 B darüber hinausgehend beschreibt, der durch das Druckmittel erzeugten und durch die Nase verlaufenden Aerosolgrundströmung zusätzliche Druckschwankungen zu überlagern, um ein Eindringen des Aerosols in die Nasennebenhöhlen zu erreichen bzw. zu unterstützen. Dafür sind zwei Kompressoren erforderlich, nämlich ein Kompressor für die Erzeugung der Druckluft und ein Kompressor für die Erzeugung der Druckschwankungen. Beide Kompressoren wirken derart zusammen, dass mit Hilfe des eine Verneblerdüse umfassenden Inhalationstherapiegeräts eine Aerosolgrundströmung mit überlagerten Druckschwankungen erzeugt wird. Als Kompressoren werden bei Inhalationstherapiegeräten mit Verneblerdüse gängigerweise elektromotorisch angetriebene Kolben- oder Membrankompressoren eingesetzt, wie sie zum Beispiel in DE 199 27 528 oder in DE 102 39 321 B beschrieben sind. Aus der Patentschrift CH 281 847 A ist eine Luftpumpe für Vernebler von Arzneien bekannt.
  • Der Aufwand, der mit der Bereitstellung und mit der Handhabung von zwei Kompressoren einhergeht, ist erheblich, so dass bereits vorgeschlagen wurde, nur einen Elektromotor für den Antrieb beider Kompressoren einzusetzen und beide Kompressoren samt antreibendem Elektromotor in einem Gehäuse unterzubringen, wodurch sowohl der Herstellungsaufwand verringert als auch die Handhabung vereinfacht wird.
  • Vor diesem Hintergrund verfolgt die Erfindung das Ziel, den Aufwand in dem oben geschilderten Bereich weiter zu reduzieren und einen Kompressor bereitzustellen, der einerseits kompakt aufgebaut und wirtschaftlich herstellbar ist und mit dem andererseits sowohl eine Druckgasströmung für die Vernebelung eines therapeutisch wirksamen Fluids als auch Druckschwankungen erzeugbar sind, die einer mit der Druckgasströmung erzeugten Aerosolströmung überlagert werden können. Daneben muss der Kompressor für die therapeutische Anwendung auslegbar sein.
  • Dieses Ziel wird erreicht mit einem Inhalationstherapiegerätekompressor, der die Merkmale aufweist, wie sie in Patentanspruch 1 definiert sind.
  • Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung weist der Kompressor zwei voneinander getrennte Kompressionsräume auf, von denen der eine der Erzeugung des kontinuierlichen Druckmittelstromes für die Erzeugung einer Aerosolhauptströmung dient, während der andere für die Erzeugung der Druckschwankungen eingesetzt wird. Die gemeinsame Kompressionseinrichtung, beispielsweise ein Kolben, wird von einem Antrieb pendelnd bewegt, sodass durch den ersten Kompressionsraum ein Gas gefördert wird und über den zweiten Kompressionsraum einem Gasvolumen Druckschwankungen aufgeprägt werden.
  • Der Antrieb ist erfindungsgemäß in einem Kompressionsraum angeordnet, wodurch die Erfindung auf vorteilhafte Weise das zur Verfügung stehende Raumvolumen nutzt, das von dem Kompressor notwendigerweise in Anspruch genommen wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird erfindungsgemäß der Antrieb in dem Kompressionsraum untergebracht, der für die Erzeugung der Druckschwankungen eingesetzt wird. Diese Gestaltung ist vorteilhaft, weil der Kompressionsraum, der für die Erzeugung des kontinuierlichen Druckmittelstroms dient, aufgrund der vergleichsweise hohen Drücke und Fördermengen besonders dicht ausgelegt werden muss. Im Gegensatz dazu ist es einfacher, die für den Antrieb erforderlichen Durchführungen durch die Gehäusewand des Kompressors in den Kompressionsraum hinein, in dem der Antrieb angeordnet ist, dort vorzusehen, wo geringere Drücke auftreten, nämlich in dem Kompressionsraum, in dem die Druckschwankungen erzeugt werden. Grundsätzlich ist aber auch die Anordnung des Antriebs in dem Kompressionsraum möglich, durch den der Druckmittelstrom gefördert wird, wenn eine entsprechende Dichtigkeit an Durchbrüchen und Durchführungen, beispielsweise der Durchführung der Welle des Elektromotors, gewährleistet werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer erläutert. In den Zeichnungen zeigt
    • Figur 1
    eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels;
    Figur 2
    eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels;
    Figur 3
    eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels;
    Figur 4
    eine schematische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels;
    Figur 5
    eine Detailansicht einer Gaseinlasseinrichtung mit Einlassventil gemäß der Erfindung;
    Figur 6
    eine Detailansicht einer Gasauslasseinrichtung mit Auslassventil gemäß der Erfindung, und
    Figur 7
    eine Gaseintrittseinrichtung mit Gaseintrittsventil gemäß der Erfindung.
  • Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegerätekompressors. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Kompressor einen ersten Kompressionsraum 1, der von einem Gehäuse 100 des Kompressors umschlossen wird. In dem Gehäuse 100 ist eine Kompressionseinrichtung 4 in Form eines Kolbens vorgesehen, der an seinem äußeren Umfang zum Gehäuse 100 hin mit einer Dichtung 101, beispielsweise aus Teflon, ausgestattet ist und den ersten Kompressionsraum 1 in dem Gehäuse 100 abschließt. In Bezug auf den ersten Kompressionsraum 1 umfasst der in Figur 1 gezeigte Kompressor gemäß der Erfindung ferner eine Gaseinlasseinrichtung 2, die es gestattet, dass ein Gas, beispielsweise Umgebungsluft, in den ersten Kompressionsraum einströmt und die ein Ausströmen des Gases aus dem ersten Kompressionsraum verhindert. Dazu besitzt die Gaseinlasseinrichtung 2 ein Einlassventil, das weiter unten noch genauer beschrieben wird. Für das Ausströmen des Gases aus dem ersten Kompressionsraum 1 ist eine Gasauslasseinrichtung 3 in Bezug auf den ersten Kompressionsraum 1 vorgesehen, die es dem Gas gestattet, aus dem ersten Kompressionsraum auszuströmen und die ein Einströmen des ersten Gases in den ersten Kompressionsraum 1 verhindert. Dazu weist die Gaseinlasseinrichtung 3 ein Einlassventil auf, das weiter unten noch genauer beschrieben wird. Wird der Kolben 4 in dem Gehäuse 100 des erfindungsgemäßen Kompressors hin- und herbewegt, wie durch den Doppelpfeil in Figur 1 angedeutet ist, wird zunächst das erste Gas, beispielsweise Umgebungsluft, durch die Gaseinlasseinrichtung 2 in den ersten Kompressionsraum 1 hinein gefördert und später aufgrund der gegenläufigen Bewegung des Kolbens 4 durch die Gasauslasseinrichtung 3 aus dem Kompressionsraum 1 herausgefördert.
  • Um den Kolben 4 in dem Gehäuse 100 zu bewegen, ist ein Antrieb vorgesehen, vom dem in Figur 1 eine Bewegungseinrichtung 7 in Form eines Pleuels 7a und einer Exzenter-Scheibe 7b gezeigt ist. Die Exzenter-Scheibe 7b wird von einem Elektromotor (nicht dargestellt) angetrieben, so dass die Rotationsbewegung der Exzenter-Scheibe 7b dazu führt, dass das Pleuel den Kolben 4 in einer Pendelbewegung hin- und herbewegt. Die Pleuelstange kann an dem Kolben 4 fest angebracht sein, wenn die durch die Wechselwirkung des Pleuels 7a mit der Exzenter-Scheibe 7b hervorgerufene Verkippung des Kolbens 4 in dem Gehäuse 100 durch die Dichtung 101 ausgeglichen wird. Andernfalls kann die Pleuelstange auch beweglich an dem Kolben angebracht sein, wobei dann die Dichtung 101 vorzugsweise eine sichere Führung des Kolbens 4 in dem Gehäuse 100 gewährleistet.
  • Erfindungsgemäß ist die Bewegungseinrichtung 7 bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel in einem zweiten Kompressionsraum 5 angeordnet, der ebenfalls von dem Gehäuse 100 gebildet und von dem Kolben 4 abgeschlossen wird. Mit anderen Worten, die Bewegungseinrichtung 4, hier der Kolben, trennt das Gehäuse 100 des erfindungsgemäßen Kompressors in eine erste Kompressionskammer und eine zweite Kompressionskammer, wobei die Kompressionseinrichtung 4 auf das Gasvolumen beider Kompressionskammern einwirkt, wenn sie von der Bewegungseinrichtung 7 bewegt wird.
  • In Bezug auf den zweiten Kompressionsraum 5 ist erfindungsgemäß eine Gasdurchtrittsöffnung 6 vorgesehen, aus der ein zweites Gas, bei dem es sich auch um Luft handeln kann, durch die Gasdurchtrittsöffnung 6 aus dem zweiten Kompressionsraum 5 herausströmen kann, wenn der Kolben 4 den zweiten Kompressionsraum verkleinert, und in den zweiten Kompressionsraum 5 hineinströmen kann, wenn der Kolben 4 den zweiten Kompressionsraum vergrößert. Dem in dem zweiten Kompressionsraum 5 befindlichen Gasvolumen und einem gegebenenfalls an den zweiten Kompressionsraum 5 angeschlossenen Gasvolumen, was unten noch genauer erläutert wird, werden Druckschwankungen aufgeprägt, wenn der Kolben 4 sich entsprechend den Doppelpfeilen in Figur 1 hin- und herbewegt.
  • Erfindungsgemäß wird der in Figur 1 gezeigte Kompressor dazu verwendet einerseits einen Druckmittelstrom für die Erzeugung eines Aerosols zu erzeugen und andererseits Druckschwankungen in einem Gasvolumen bereitzustellen, die einer Aerosolhauptströmung überlagert werden können, die mit Hilfe des kontinuierlichen Druckmittelstroms erzeugt wird.
  • Um ein Inhalationstherapiegerät entsprechend anzuschließen, besitzt die Gasauslasseinrichtung 3 vorzugsweise einen Anschlussstutzen 3a, so dass beispielsweise eine Schlauchleitung zu einer Verneblerdüse in einem Inhalationstherapiegerät anschließbar ist. Ferner ist an der Gasdurchtrittsöffnung 6 der zweiten Kompressionskammer 5 vorteilhaft ein Anschlussstutzen 6a für eine Schlauchleitung vorgesehen, mit der die Druckschwankungen an das Inhalationstherapiegerät herangeführt werden, um dort der Aerosolströmung überlagert zu werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Integration der Bewegungseinrichtung in die eine Kompressionskammer, in Figur 1 die zweite Kompressionskammer 5, wird ein kompakter Kompressor realisiert, der die beiden gewünschten Druckmittelquellen in einer Baueinheit bereitstellt. Ein einziger Elektromotor (nicht dargestellt) ist erforderlich, um die beiden Kompressoreinrichtungen anzutreiben, wobei vorteilhaft ausgenutzt wird, dass der Elektromotor den Kolben 4 des erfindungsgemäßen Kompressors mit einer Frequenz antreiben kann, durch die Druckschwankungen in jedem therapeutisch gewünschten Frequenzbereich erzeugt werden. Gleichzeitig wird eine ausreichende Druckmittelströmung mit Hilfe des ersten Kompressionsraums und der Gaseinlass- und - auslasseinrichtung 2 bzw. 3 erzeugt.
  • Durch eine geeignete Abstimmung der Materialien des Pleuels 7a und der Exzenter-Scheibe 7b kann erreicht werden, dass ein reibungs- und damit verlustarmer Betrieb möglich ist, ohne dass kontaminierende Abrieb- oder Schmierstoffe in dem Kompressionsraum vorhanden sind, der die Bewegungseinrichtung erfindungsgemäß aufnimmt. Dies ist erforderlich, da die in dem Kompressionsraum hervorgerufenen Druckschwankungen einer Aerosolströmung aufgeprägt werden, die einem Patienten zu therapeutischen Zwecken zugeführt wird. Eine Kontaminierung muss deshalb in jedem Fall unterbleiben. Geeignete Materialien für das Pleuel sind verschiedene Kunststoffe. Ein geeignetes Material für die Exzenter-Scheibe ist Zink.
  • In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kompressors für Inhalationstherapiegeräte gezeigt, das im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, so dass auf die obige Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels Bezug genommen wird. In Figur 2 sind deshalb auch die selben Bezugszeichen verwendet worden. In Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Gaseintrittseinrichtung 8 vorgesehen, die es gestattet, dass kontrolliert das zweite Gas, beispielsweise Umgebungsluft, in die zweite Kompressionskammer 5 eindringt, wenn es bei dem mit Druckschwankungen versehenen Gasvolumen zu Abflüssen bzw.
  • Verlusten kommt. Die Kontrolle des Eintritts des zweiten Gases durch die Gaseintrittseinrichtung 8 erfolgt beispielsweise durch ein vorgespanntes Eintrittsventil, das weiter unten noch beschrieben wird. Kommt es bei dem zweiten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf das mit Druckschwankungen belegte Gasvolumen zu beabsichtigten Abflüssen des Gases oder zu Gasverlusten, wird bei einem durch die Vorspannung des Eintrittsventils ab einem vorgegebenen Druck sichergestellt, dass das zweite Gas, beispielsweise Umgebungsluft, in die zweite Kompressionskammer 5 nachströmen und den Abfluss bzw. Verlust ausgleichen kann.
  • In Figur 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kompressors gezeigt, das im Wesentlichen dem Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels entspricht, so dass auf die obige Beschreibung im Hinblick auf Figur 1 Bezug genommen wird. In Figur 3 wurden auch dieselben Bezugszeichen verwendet. In Abwandlung zum ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem Kompressor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel als Kompressionseinrichtung 4 eine Membran vorgesehen, die an dem Gehäuse befestigt ist und das Gehäuse 100 in den ersten und zweiten Kompressionsraum 1 bzw. 5 unterteilt. Die Membran ist eingeklemmt zwischen zwei Scheiben 7c und 7d, die als Teil der Bewegungseinrichtung 7 betrachtet werden können. Werden die beiden Scheiben 7c und 7d durch das Pleuel 7a entsprechend den Doppelpfeilen in Figur 3 hin- und herbewegt, wird auch die Membran aus ihrer Ruhelage ausgelenkt, so dass es zu den Kompressions- und Expansionsbewegungen in Bezug auf die erste Kompressionskammer 1 bzw. die zweite Kompressionskammer 5 kommt. Im übrigen entspricht die Funktionsweise des dritten Ausführungsbeispiels vollständig dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass erneut im Hinblick auf die Funktionsweise Bezug genommen wird auf die Schilderungen im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Ferner ist offensichtlich, dass auch die Gaseintrittseinrichtung 8, die in Zusammenhang mit dem zweiten Ausführungsbeispiel geschildert wurde, bei einem Kompressor gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel vorgesehen werden kann.
  • In Figur 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kompressors gezeigt, das im wesentlichen dem Aufbau des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht, so dass auf die obige Beschreibung im Hinblick auf Figur 2 Bezug genommen wird. In Figur 4 wurden auch die selben Bezugszeichen verwendet. In Abwandlung zum zweiten Ausführungsbeispiel umfasst die Gaseintrittseinrichtung 8 einen Anschluss 8a für eine Schlauchleitung, so dass als zweites Gas ein therapeutisch oder diagnostisch wirksames Gas der zweiten Kompressionskammer 5 zugeführt werden kann. Auch in diesem Fall tritt das therapeutisch oder diagnostisch wirksame Gas durch die Gaseintrittseinrichtung 8 in kontrollierter Form zu, beispielsweise erst ab einem bestimmten Druck, was durch ein bereits erwähntes vorgespanntes Gaseintrittsventil bewerkstelligt werden kann.
  • An dieser Stelle sei angemerkt, dass bei allen Ausführungsbeispielen an die Gaseinlasseinrichtung 2 ebenfalls eine Schlauchleitung angeschlossen werden kann, die ein therapeutisch oder diagnostisch wirksames Gas oder Gas-Luft-Gemisch zuführt, das mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kompressors als kontinuierliche Druckmittelströmung am Anschlussstutzen der Gasauslasseinrichtung 3 bereitgestellt wird. Dazu umfasst die Gaseinlasseinrichtung 2 beispielsweise einen Anschlussstutzen 2a.
  • In Figur 5 ist beispielhaft ein Einlassventil dargestellt, das sich für die Anordnung in der Gaseinlasseinrichtung 2 eines erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegerätekompressors eignet. Das in Figur 5 beispielhaft gezeigte Einlassventil umfasst ein Ventilelement 20, das in Bezug auf einem Ventilsitz 21 mit einer Befestigungseinrichtung 22 derart befestigt ist, dass es sich nur an seinem freien Ende 20a vom Ventilsitz 21 ablösen kann, wenn das erste Gas, beispielsweise Umgebungsluft oder das oben angesprochene Gas-Luft-Gemisch, der Gaseinlasseinrichtung zuströmt. Dies geschieht, wenn die Kompressionseinrichtung 4 des erfindungsgemäßen Kompressors in der ersten Kompressionskammer 1 einen Unterdruck erzeugt.
  • Als Gegenstück zu dem in Figur 5 gezeigten Einlassventil ist in Figur 6 ein Auslassventil dargestellt, das in der Gasauslasseinrichtung 3 des erfindungsgemäßen Kompressors vorgesehen ist und das ein Ventilelement 30 umfasst, das an einem Ventilsitz 31 anliegt und von einer Befestigung 32 gehalten wird. Erzeugt die Kompressionseinrichtung 4 in der Kompressionskammer 1 einen Überdruck, wird das freie Ende 30a des Ventilelements 30 des Auslassventils vom Ventilsitz 31 abgehoben, so dass das komprimierte Gas oder Gas-Luft-Gemisch durch die Gasauslasseinrichtung 3 austreten kann.
  • In Figur 7 ist beispielhaft ein vorgespanntes Eintrittsventil gezeigt, das in der Gaseintrittseinrichtung 8 vorgesehen ist, die im Bezug auf die zweite Kompressionskammer 5 in einem erfindungsgemäßen Kompressor vorgesehen sein kann. Das Ventilelement 80 hat eine gewölbte kreisförmige Grundform und ist mit Hilfe eines Befestigungszapfens 82 bezogen auf einen Ventilsitz 81 fixiert. Wenn der Unterdruck in der zweiten Kompressionskammer 5 aufgrund der Bewegung der Kompressionseinrichtung 4 und aufgrund von Abflüssen bzw. Verlusten des Gasvolumens einen Wert unterschreitet, der der Vorspannung entspricht, strömt das zweite Gas, beispielsweise Luft oder das oben erwähnte Gas-Luft-Gemisch in die zweite Kompressionskammer 5 nach.
  • Wie bereits eingangs erwähnt kann die Bewegungseinrichtung 7, die in den geschilderten vier Ausführungsbeispielen im zweiten Kompressionsraum 5 angeordnet ist, im ersten Kompressionsraum 1 angeordnet werden, sofern der erste Kompressionsraum ausreichend dicht gestaltet wird. Dabei ist zu beachten, dass die erzielten Drücke und Fördervolumina im Vergleich mit dem zweiten Kompressionsraum sehr viel höher sind, so dass an die Dichtigkeit des ersten Kompressionsraums andere, höhere Ansprüche gestellt werden, als an die Dichtigkeit des zweiten Kompressionsraums. Sofern die Dichtigkeit aber durch geeignete, dem Fachmann bekannte technische Maßnahmen gewährleistet wird, steht der Anordnung der Bewegungseinrichtung im ersten Kompressionsraum nichts entgegen.
  • Ein erfindungsgemäßer Kompressor kann nicht nur in Verbindung mit Inhalationstherapiegeräten verwendet werden, die eine Verneblerdüse aufweisen, sondern auch mit anderen Verneblern, beispielsweise Membran-Verneblern, wie er beispielsweise in EP 1 304 130 A beschrieben wird. In diesem Fall wird die kontinuierliche Druckmittelströmung nicht zur Erzeugung des Aerosols, wohl aber zur Erzeugung einer Aerosolgrundströmung verwendet, in dem das von dem Membran- oder Ultraschall-Vernebler erzeugte Aerosol in die Druckmittelströmung gemischt wird. Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kompressors erzeugten Druckschwankungen werden dann der so erzeugten Aerosolgrundströmung aufgeprägt.

Claims (15)

  1. Inhalationstherapiegerätekompressor für Inhalationstherapiegeräte zur Erzeugung eines kontinuierlichen Druckmittelstroms und zur Erzeugung von Druckschwankungen mit
    - einem ersten Kompressionsraum (1), der für die Erzeugung des kontinuierlichen Druckmittelstroms ausgelegt ist;
    - einer Gaseinlasseinrichtung (2) für das Einströmen eines ersten Gases in den ersten Kompressionsraum (1) ;
    - einer Gasauslasseinrichtung (3) für das Ausströmen des ersten Gases aus dem ersten Kompressionsraum (1);
    - einer Kompressionseinrichtung (4), die den ersten Kompressionsraum (1) derart abschließt, dass bei Bewegung der Kompressionseinrichtung (4) das erste Gas über die Gaseinlasseinrichtung (2) in den ersten Kompressionsraum (1) hinein und über die Gasauslasseinrichtung (3) aus dem ersten Kompressionsraum (1) heraus gefördert wird;
    - einem zweiten Kompressionsraum (5), der für die Erzeugung der Druckschwankungen ausgelegt ist;
    - einer Gasdurchtrittsöffnung (6) für das Ein- und Austreten eines zweiten Gases in den bzw. aus dem zweiten Kompressionsraum (5);
    - einer Bewegungseinrichtung (7), die äußerhalb des ersten Kompressionsraumes (1) und innerhalb des zweiten Kompressionsraumes (5) angeordnet ist und die mit der Kompressionsreinrichtung (4) derart verbunden ist, dass die Kompressionseinrichtung (4) durch die Bewegungseinrichtung (7) bewegbar ist.
  2. Inhalationstherapiegerätekompressor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaseinlasseinrichtung (2) ein Einlassventil (20, 20a, 21, 22) umfasst.
  3. Inhalationstherapiegerätekompressor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gaseinlasseinrichtung (2) ein Anschluss (2a) für die Zuführung des ersten Gases zu dem Kompressor vorgesehen ist.
  4. Inhalationstherapiegerätekompressor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss ein Anschlussstutzen (2a) für eine Schlauchleitung ist.
  5. Inhalationstherapiegerätekompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasauslasseinrichtung (3) ein Auslassventil (30, 30a, 31, 32) umfasst.
  6. Inhalationstherapiegerätekompressor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gasauslasseinrichtung (3) ein Anschluss (3a) für die Abführung des ersten Gases von dem Kompressor vorgesehen ist.
  7. Inhalationstherapiegerätekompressor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss ein Anschlussstutzen (3a) für eine Schlauchleitung ist.
  8. Inhalationstherapiegerätekompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gaseintrittseinrichtung (8) vorgesehen ist, die den kontrollierten Eintritt des zweiten Gases in den zweiten Kompressionsraum (5) gestattet.
  9. Inhalationstherapiegerätekompressor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaseintrittseinrichtung (8) ein Eintrittsventil (80, 81, 82) umfasst.
  10. Inhalationstherapiegerätekompressor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gaseintrittseinrichtung (8) ein Anschluss (8a) für die Zuführung des zweiten Gases zu dem Kompressor vorgesehen ist.
  11. Inhalationstherapiegerätekompressor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss ein Anschlussstutzen (8a) für eine Schlauchleitung ist.
  12. Inhalationstherapiegerätekompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompressionseinrichtung (4) ein Kolben ist.
  13. Inhalationstherapiegerätekompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompressionseinrichtung (4) eine Membran ist.
  14. Inhalationstherapiegerätekompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinrichtung ein Pleuel (7a) und eine Exzenter-Scheibe (7b) umfasst.
  15. Inhalationstherapiegerätekompressor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gas und/oder das zweite Gas Luft oder ein therapeutisch wiksames Gas oder Gas-Luft-Gemisch ist.
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